DE3519977A1 - Magnetic rotation motor - Google Patents

Magnetic rotation motor

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Marian 8723 Gerolzhofen Waskiewicz
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Abstract

The previously known electromagnetic rotation motors are distinguished by a relatively large power consumption, rapid exhaustion of the electrical energy from the sources, and high construction and yield costs because of the large weight of the batteries required. These defects are overcome according to the invention by up to 50% in that round permanent magnets 2 having gearwheels 3 (which are mounted on them and are placed freely on shafts 4 which are mounted in the housing 1) are accommodated in the housing 1, on its circumference. Accommodated centrally in between the permanent magnets 2 is a permanent magnet 5 which is coupled to all the permanent magnets 2 by the gearwheels 6. Accommodated between the permanent magnets 2, on the circumference, are electromagnets 7 which are connected to an electronic control system. The central magnet 5 having the gearwheel 6 is placed on a driveshaft 8 which is passed to the exterior of the housing 1. This design makes it possible for a state of unstable balance to exist between all constant magnetic fields, which unstable balance is disturbed when the current is switched on in a continuous manner. This flowing current is approximately 50% lower because it is necessary only to generate a supplementary magnetic field. <IMAGE>

Description

Magnetischer RotationsmcorMagnetic Rotary Cor

Gegenstand der Erfindung ist ein mit Gleichstrom gespeister magnetischer Rotationsmotor mit elektronisch gesteuerten Drehfeldern, welcher zum Antrieb verschiedener in Drehbewegung arbeitenden Laufwerke z. B. vom Tonbandgerätantrieb bis zum Fahrzeugantrieb vorgesehen ist.The invention relates to a direct current fed magnetic Rotary motor with electronically controlled rotating fields, which is used to drive various in rotary motion drives z. B. from tape recorder drive to vehicle drive is provided.

Bei bekannten und bisher zum Antrieb von mechanischen Getrieben angewendeten elektromagnetischen Rotationsmotoren, die durch Akkumulatoren oder Batterien gespeist werden, entstehen die zwischen Stator und Läufer angeregten elektromagnetischen Felder, welche zum Erzeugen der Bewegung benutzt werden, durch elektrischen Strom, der in der Wicklung des Stators oder des Läufers oder beider Elemente zugleich fließt.In known and previously used to drive mechanical transmissions electromagnetic rotary motors powered by accumulators or batteries are generated, the electromagnetic excited between the stator and rotor Fields that are used to generate movement through electric current, which flows in the winding of the stator or the rotor or both elements at the same time.

Als Mängel dieser Lösung sind ein großer Strombedarf, eine verhältnismäßig schnelle Ausschöpfung der elektrischen Energie aus den Quellen, sowie die Begrenzung der Anwendungsmöglichkeiten in vielen Bereichen der Mechanik anzusehen. Außerdem sind die Bau- und Ausbeutungskosten dieser Motoren wegen des großen Gewichtes der benötigten Batterien hoch.The drawbacks of this solution are a large power requirement, a relative one rapid exhaustion of the electrical energy from the sources, as well as the limitation the possible applications in many areas of mechanics. aside from that are the construction and exploitation costs of these engines because of the great weight of the batteries needed high.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Rotationsmotor derart auszubilden, daß er die genannten Mängel größtenteils beseitigt und eine im Verhältnis zu den bekannten Lösungen ca. 50 % längere Nutzung der elektrischen Stromquelle zuläßt, bei Einhalten der anderen vergleichbaren Parameter.The invention is based on the object of a magnetic rotary motor to train in such a way that it largely eliminates the shortcomings mentioned and one in relation to the known solutions approx. 50% longer use of the electric Current source allows, if the other comparable parameters are observed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruch 1 erfaßten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of the claim 1 detected features solved.

In einem Gehäuse an seinem Umfang sind runde Dauermagneten mit an ihnen befestigten Zahnrädern untergebracht, welche frei auf im Gehäuse befestigten Achsen aufgesetzt sind.Round permanent magnets are attached to a housing on its circumference housed them attached gears, which freely attached to in the housing Axes are put on.

Inmitten dieser Dauermagneten ist zentral ein runder Dauermagnet untergebracht, welcher durch Zahnräder mit allen am Umfang liegenden Dauermagneten gekoppelt ist.A round permanent magnet is housed in the middle of these permanent magnets, which is coupled to all permanent magnets on the circumference by means of gears.

Zwischen allen diesen Magneten befinden sich Elektromagneten, die mit einem elektronischen Steuerungssystem verbunden sind. Der Zentralmagnet ist auf eine Antriebswelle aufgesetzt, die nach außen des Gehäuses geführt ist.Between all of these magnets there are electromagnets that are connected to an electronic control system. The central magnet is placed on a drive shaft which is led to the outside of the housing.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet eine Reihe wesentlicher Vorteile.The construction according to the invention offers a number of essential advantages.

Die Konstruktion des Motors ist einfach und seine Montage leicht.The construction of the engine is simple and its assembly is easy.

Er enthält keine verschleißenden Kontaktstücke wie Schleifer und Kummutatorenringe, die die Speisung zum Läufer übertragen.It does not contain any wearing contact pieces such as sliders and commutator rings, which transmit the supply to the rotor.

Die Wärme, welche in den Wicklungen der Elektromagneten erzeugt wird, ist um einige Male geringer wie in den Wicklungen der traditionellen Lösung, wobei das Verhältnis der Leistung zur Masse des Magnetenmotors größer ist.The heat generated in the windings of the electromagnets is several times less than in the windings of the traditional solution, whereby the ratio of the power to the mass of the magnet motor is greater.

Der Arbeitsgrundsatz des magnetischen Rotationsmotors laut Erfindung ermöglicht eine einfache Änderung der Drehgeschwindigkeit. Diese änderung kann bei optimalen Konstruktionsbedingungen 1 : 50 betragen.The working principle of the magnetic rotary motor according to the invention allows the rotation speed to be changed easily. This change can be made at optimal construction conditions are 1:50.

Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der in Betrieb gesetzte Motor teilweise die elektrische Energie an die Speisungsquelle wieder abgibt.Another advantage is that the engine put into operation partially releases the electrical energy to the power source again.

Ein weiterer Vorteil ist, daß das verbundene elektroni- sche Steuerungssystem einen regulierten Vielphasengenerator der Impulse mit Konstanten oder veränderlichen Füllfaktoren der Impulse bildet, der sich zur Ausführung als integrierter Schaltkreis oder Hybridschaltung eignet, was bei Serienfertigung niedrige Herstellungskosten gewährleistet.Another advantage is that the connected electronic sch Control system a regulated multiphase generator of pulses with constants or variable filling factors of the impulses, which are designed to be executed as Integrated circuit or hybrid circuit is suitable, which is low in series production Manufacturing costs guaranteed.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert, wobei: die Fig. 1 - den magnetischen Rotationsmotor im Querschnitt die Fig. 2 - den Rotationsmotor im vertikalen Schnitt die Fig. 3 - das Blockschaltbild des elektronischen Steuerungssystems die Fig. 4 - das Diagramm der Impulse des Generators die Fig. 5 - das Diagramm der Gruppenimpulse, die den Elektroschalter steuern darstellen.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment the description and the drawing explained in more detail, wherein: Fig. 1 - the magnetic Rotary motor in cross section Fig. 2 - the rotary motor in vertical section FIG. 3 - the block diagram of the electronic control system of FIG. 4 - the generator pulse diagram, Fig. 5 - the group pulse diagram, which represent controlling the electric switch.

Im Gehäuse 1 sind an seinem Umfang runde Dauermagneten 2 mit an ihnen befestigten Zahnrädern 3 untergebracht. Die Dauermagneten 2 mit den Zahnrädern 3 sind frei auf die an der Gehäusewand 1 befestigten Achsen 4 aufgesetzt. Inmitten der Dauermagneten 2 ist zentral ein runder, walzenartiger Dauermagnet 5 untergebracht, welcher durch die Zahnräder 6 mit allen Dauermagneten 2 gekoppelt ist. Im Gehäuse 1 am Umfang zwischen den Dauermagneten 2 sind Elektromagneten 7 untergebracht. Der Zentraldauermagnet 5 mit dem Zahnrad 6 ist auf die Antriebswelle 8 aufgesetzt, die nach außen des Gehäuses 1 geführt ist.In the housing 1, round permanent magnets 2 are attached to them on its circumference mounted gears 3 housed. The permanent magnets 2 with the gears 3 are freely placed on the axes 4 attached to the housing wall 1. Midst the permanent magnet 2 is centrally housed a round, roller-like permanent magnet 5, which is coupled to all permanent magnets 2 by the gears 6. In the case 1 on the circumference between the permanent magnets 2 electromagnets 7 are housed. Of the Central permanent magnet 5 with the gear 6 is placed on the drive shaft 8, the is guided to the outside of the housing 1.

An der hinteren Gehäusewand 1 ist das gebundene elektro- nische Steuerungssystem 9, welches mit dem Deckel 10 bedeckt ist. Dieses System hat Kontaktstücke 11, 12, die zum Verbinden mit der Speisung und dem Drehzahlregler 13 dienen.On the rear housing wall 1 is the bound electrical niche Control system 9, which is covered with the lid 10. This system has contact pieces 11, 12, which are used to connect to the supply and the speed controller 13.

Das elektronische Steuerungssystem 9 enthält einen durch den Drehzahlregler 13 regulierten Kreis des Generatoren der Impulse 14 mit konstanten oder veränderlichen Füllfaktoren der Impulse. Außerdem enthält das Steuerungssystem 9 den Kreis des Phasengenerators 15 zum Erzeugen der Gruppenimpulse 16, welche die Elektronenschalter 17 einschalten, mit denen die Wicklung der Elektromagneten 7 verbunden ist Die Elektroschalter 17 sind vor Überspannung durch Dioden 18 gesichert, die Elektromagneten 7 durch Dioden 19.The electronic control system 9 includes one provided by the speed controller 13 regulated circuit of the generator of pulses 14 with constant or variable Fill factors of the impulses. In addition, the control system 9 contains the circle of Phase generator 15 for generating the group pulses 16, which the electron switch 17 to which the winding of the electromagnet 7 is connected. The electric switch 17 are secured against overvoltage by diodes 18, the electromagnets 7 by Diodes 19.

Das System der runden Dauermagneten 2 und des runden Zentraldauermagneten 5 hat eine Parallele zur Achse dieser Magneten Teilungslinie der magnetischen Pole.Diese Magneten sind durch die Zahnräder 3 und 6 derartig zusammengekoppelt, daß zwischen allen konstanten Magnetenfeldern ein Zustand des labilen Gleichgewichts besteht. Jeder Dauermagnet 2 ist gegenüber dem vorherigen rückwärtig um den Winkel ß umgedreht, welcher durch die Teilung des vollen Winkels durch die Anzahl der Dauermagneten 2 berechnet wird. Ein Pol des Dauermagneten 5 ist in der Drehrichtung um einen geringen Winkel verschoben und hat dasselbe Zeichen wie der Pol des ihm am mächsten liegenden Dauermagneten 2.The system of round permanent magnets 2 and the round central permanent magnet 5 has a parallel to the axis of these magnets dividing line of the magnetic poles. This Magnets are coupled together by the gears 3 and 6 in such a way that between All constant magnetic fields are in a state of unstable equilibrium. Each permanent magnet 2 is turned backwards by the angle ß compared to the previous one, which by dividing the full angle by the number of permanent magnets 2 is calculated. One pole of the permanent magnet 5 is small in the rotating direction Angle shifted and has the same sign as the pole of the closest to it Permanent magnets 2.

Die Wirkung des magnetischen Rotationsmotors gemäß der Erfindung ist folgende.The effect of the magnetic rotary motor according to the invention is the following.

Nach Einschalten der Speisung schließt das elektronische Steuerungssystem 9 die Elektromagneten 7 an. Es fließt durch sie impulsartig aufeinanderfolgend der elektrische Strom und erzeugt rundherum ein zusätzliches magnetisches Feld, welches den Zustand des Gleichgewichtes stört und die Umdrehung der Dauermagneten 2 und 5 in die folgenden Labilen Lagen bewirkt.After switching on the supply, the electronic one closes Control system 9 the electromagnets 7 on. It flows through them in a pulse-like manner one after the other electric current and creates an additional magnetic field all around, which disturbs the state of equilibrium and the rotation of the permanent magnets 2 and 5 causes the following unstable positions.

Diese Art des Schaltens verursacht das Entstehen eines magnetischen Feldes, welches in kontinuierlicher Weise die nachfolgenden Zustände des Gleichgewichts stört.This type of switching causes a magnetic to develop Field, which in a continuous manner the subsequent states of equilibrium disturbs.

Dieser fließende Strom ist um ca. 50 % geringer als in den traditionellenLÖsungen, weil er nur ein ergänzendes magnetisches Feld erzeugt. Außerdem bewirkt die elektronische Kraft der Induktion der in der entsprechenden Phase der Bewegung nicht eingeschalteten Elektromagneten 7 die Erregung bei ihnen eines Stromes, der teilweise zur Quelle zurückkehrt.This flowing current is around 50% less than in traditional solutions, because it only creates a complementary magnetic field. In addition, the electronic effects Power of induction of the not switched on in the corresponding phase of the movement Electromagnet 7 the excitation in them of a current, which is partly the source returns.

Die Wirbelung der runden Dauermagneten 2, 5 sowie der Zahnräder 3 6 unterstützt die Arbeit des Motors, gibt zu der im Motor entstehenden Energie ihre kinetische Rotationsenergie und gleicht dabei den Motorlauf aus.The whirling of the round permanent magnets 2, 5 and the gears 3 6 supports the work of the motor and adds to the energy generated in the motor kinetic rotational energy and thereby compensates for the running of the engine.

Die Momente, die auf den Strahlen der einzelnen Elemente auftreten, summieren sich direkt, die Kräfte, die zwischen den gleich- und verschiedennamigen magnetischen Polen auftreten, summieren sich wie in geometrischer Progression der quadratischen Funktion.The moments that occur on the rays of the individual elements The forces between the names of the same name and those of different names add up directly Magnetic poles occur, add up as in the geometric progression of the quadratic function.

Claims (3)

Patentansrüche 1. Magnetischer Rotationsmotor mit elektronischer Steuerung, gekennzeichnet dadurch1 daß im Gehäuse /1/ zu seinem Umfang runde Dauermagneten a/ mit an ihnen befestigten Zahnrädern )J untergebracht sind und die Dauermagneten »/ frei auf Achsen i/ aufgesetzt sind, welche am Gehäuse /1/ X befestigt sind, wobei inmitten der Dauermagneten 2 zentral ein Dauermagnet 5 angebracht ist, welcher durch Zahnräder i/ mit allen Dauermagneten zj gekoppelt ist und zwischen den Dauermagneten 2 am Umfang Elektromagneten I/ untergebracht sind, die mit einem elektronischen Steuerungssystem 9 verbunden sind und der Zentralmagnet /5/ mit dem Zahnrad £76 SiX auf die Antriebswelle t/ aufgesetzt ist, die nach außen des Gehäuses /1/ geführt ist. Claims 1. Magnetic rotary motor with electronic Control, characterized in that in the housing / 1 / round permanent magnets around its circumference a / with gears attached to them) J are housed and the permanent magnets »/ Are freely placed on axes i / which are attached to the housing / 1 / X, whereby a permanent magnet 5 is attached centrally in the middle of the permanent magnets 2, which through Gears i / is coupled to all permanent magnets zj and between the permanent magnets 2 on the periphery of the electromagnet I / are housed with an electronic Control system 9 are connected and the central magnet / 5 / with the gear £ 76 SiX is placed on the drive shaft t / which is led to the outside of the housing / 1 / is. 2. Rotationsmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Pole der aufeinanderfolgenden runden Dauermagneten 2 gegenüber den vorherigen um den Winkel ß umgedreht sind und in wenigstens einer der Winkellagen der Pol des Dauermagneten 5 dasselbe Zeichen hat wie der ihm am nächsten liegende Pol des Dauermagneten 2.2. Rotary motor according to claim 1, characterized in that the Poles of the successive round permanent magnets 2 compared to the previous ones the angle ß are reversed and in at least one of the angular positions of the pole of the Permanent magnet 5 has the same sign as the pole of the permanent magnet closest to it 2. 3. Rotationsmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das verbundene elektroniche Steuerungssystem 9 einen durch den Drehzahlregler /13/ regulierten Kreis des Generatoren der Impulse /14/ enthält und außerdem den Kreis des Phasengenerators 15 zum Erzeugen von Gruppenimpulsen /16/, welche die Elektronenschalter /n/8 einschalten, die mit der Wicklung des Elektromagneten /2/ verbunden sind.3. Rotary motor according to claim 1, characterized in that the connected electronic control system 9 is regulated by the speed controller / 13 / The pulse generator circuit / 14 / contains and also the phase generator circuit 15 for generating group pulses / 16 /, which turn on the electron switch / n / 8, which are connected to the winding of the electromagnet / 2 /.
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